迄今為止,我國大多數水電廠的監控系統中并沒有監測機組的振動擺度值,包括些實現全廠監控的小水電廠也沒有實現振動擺度的測量,亦停留在使用百分的階段上。當今水電廠正大力推廣計算機的應用,基礎元件自動化的改造也層出不窮,但是,對水輪機組的振動擺度的測量仍舊停滯不前不少仍采用原始的手動方法百分測量。這個不協調的現象,是監控系統的設計者們的疏忽,亦或是機組的振動擺度跫對監控系統不重要,還是振動擺度值的測量方法的改造對機組是杏史常發電這頭等大事來說微不足道,2實現水輪發電機組振動擺度在線測量的重要性水輪發電機組振動擺度的故障足屬于漸變型或損耗型,不會突如其來的馬上影響機組正常發電,那么水輪機組振動擺度測量方法的改造是否要,在運轉的設備中,振動是最重要的信息來源,在振動信號中包含了各種豐富的故障信息,任何機器在運轉時工作狀態發生了變化,必然會從振動信號中反映出來。0前內外應用最普遍的方法是利用搌動信號對機器狀態進行判別。水輪機組振動擺度測位方法的改造是科學技術進步的要求,對沒有實現計算機監控的小水電來說,實現水輪機組振動擺度在線測量,保存大足的機組振動擺度數據,了解機組的狀態,能動地制定檢修計戈1實現狀態檢修;當今大力推廣采用算機監控系統,對機組的振動擺度的實時在線監測,就更不可少。進步說,發展故障診斷技術,判斷機組的運行狀態,推行狀態檢修,是實現水電廠無人值班少人值守進而實現全廠關門運行的保證。 3水輪發電機組振動故障的特點水輪發電機組的振動擺度與般旋轉機械相比有其特殊性,它是水力機械電磁者的偶合。 必須根倨者振源所導致的不間類型的振動進行分析研究。加之水輪發電機紺的額定轉速較低特別是與火電機組相比較,般為每分鐘幾轉到幾百轉,則水輪機組的振動擺度信號,低頻或超低頻。尤其是水輪機水力因素造成的振動頻率,更是超低頻,可達0.5只2. 4實現水輪發電機組振動擺度在線測量的技術難點基于水輪發電機組振動擺度信號的低頻或超低頻特點,必須使用低頻或超低頻的振動位移傳感器和電渦流傳感器。因低頻或超低頻的振動位移傳感器的研究取得實質性的突破并產品化是近幾年國產的非接觸式電渦流傳感器做到性能與進口的相當,而價格較便宜且得以普及,也是近10年的事。 在線監測機組的振動擺度,在技術上有許多難點,首先儀器使用的現場環境差,電磁干擾大,溫度變化大濕度也大,長期在線工作方式要求儀器比般的便攜式測量儀有更高的可靠性及可用率;其次,大多數的傳感器的安裝環境與在實驗室內相比截然不同,支架本身長期顫動增加了測量的誤差,如長時間地用螺距為的螺母固定量程為12的電渦流傳感器探頭,由于支架本身就處于顫動5在線監測水輪發電機組振動擺度及分析系統深圳市帝佑電子有限公司生產的系列82振動擺度監測儀器,從1987年開始投入使用以來,已運行了十余年,經歷了個發展時期,現在廣東省電力系統內外的水電廠已普遍得到使用,使用狀況良好。第代產品82,擺度振動監測儀主要是改善第代產品的結構,完善通訊接口及其他功能,提高抗干擾能力,使之產品化和模塊化,方便安裝維護,提高儀器的精度及穩定性。對測量擺度的非接觸式電渦流傳感器的安裝,引進國外最先進的專門技術,使探頭位置鎖定,有效防止在使用過程中由于探頭松動造成探頭被磨損及儀器不能正常工作的問;同時,改進數據測量及數據處理技術,使設備完全適應機組振動的下限頻率需要。已21擺度振動監測儀于1998年首次通過中國科學院計量研究皖的測試。于1999年10月應用在江西萬安水電廠,成功地接入到萬安水電廠的計算機監控系統。 BZFX旋轉機械振動擺度分析系統是基于BZJXX在線監測現場的振動擺度或溫度,壓力等有關機組的特征參量進行數據采集分析,參考機組的運行工況渦殼壓力尾水壓力瓦溫負荷轉速等,自動進行越限報警及分析,根據振動擺度的幅值變化和頻率變化,判斷出機組的運行狀態,推測出機組的故障性質;并根據長期保存的振動擺度的幅值及頻譜,進行趨勢分析,預測機組此解放頻將發生故障的時間,給電廠制定維修方案和實現狀態維修提供有力的依據。 3迎過迮接的方式通過854,5網的迮接方式0通過抿動分析系統的迮接力甙下轉第74頁,振動撥度臨測儀2振動扭度胱測儀卟振動擺度臨測儀到足夠的信息依據。據有關資料分析,對。個水電機組機械設備而言,較完善的檢測約為37點。 但是。前對個水電廠來說,要。開始就安裝這么多的傳感器還是不可能的。實際上采用逐步到位的方法也更為穩妥。我們目前初步設計的檢測點為17個。對機械振動信號采集多集中在主軸及上下機架,分析水力因素采用的水壓脈動信號主要選擇頂蓋尾水管渦殼等處,發電機主要考慮記子鐵芯的極頻振動等。 3.2特征的抽取應能充分反映故障模式的特征對水力機械而言,和其他旋轉機械樣,設重要的特征足振動的幅值頻譜及主軸的軸心軌跡等耍素。這些是國內外機械狀態監視系統共同采用最基本的手段。本系統也不例外。當然這些特征抽取的正確性及如何進步的綜合利用足各不相同而又非常重要的事。 3.3識別模式的選擇要合適對識別模式的選擇我們主要考慮以下幾點①能充分的容納所有必要的特征信總,故障識別模式不能強調對故障樣本的耍求,因為可得到的樣本很少甚至沒有,具有強的學習功能,特別是在初期對機械設備情況了解較少典型樣本難以取得時,要能接受外界指導和具有定的自學功能,以不斷提商識別能力;擴展性。便于擴展信息通迅及進步擴充知識的能力,開放性。能與其他狀態識別系統融合,成為整體的部分,或易于綜合其他的系統。 凡論上實現對水電機組機械狀態的識別投式有多種,何是仔細去試實現卻有困難。經過初步的分析,我們選擇以知識為雒礎,娃于規則及邏輯推理為上的方案。 誠然,由丁缺乏水電機組故障的實例,對機組故障特征的本質認識會是個長期的過程,是利趨勢分析及狀態跟蹤技術,用信號分析方法去捕捉故障征兆,逐漸提高對各種故障狀態的認識,實現機組按狀態檢修的要求足可能的。 周舒梅女,總經理,教授,從事數字信號分析及水電機組振動測量儀器的開發研究工作。 黃宗碧男,碩士,工程師,從事水電機組狀態監測裝置開發研究工作。 6結束語水輪發電機組振動擺度倍號的在線監測與其他諸如噪聲溫度壓力變形脹差阻值等參數樣,都是機組故障位息的重要來源。只有實現其秸確測量,并違立這些參數與設備故障的內在關系,才能真正實現狀態檢修及故障診斷,才能更有力地保障無人值班少人值守的運行方式。 毛玉靜女,高級工程師,深圳市帝佑電子有限公司經理,從事水電機組振動擺度實時在線監測的單片機計算機